走進超(chāo)精密加工(gōng)與微細加工:如何能在道具橢圓振動之下(xià)加工出鏡麵(miàn)
10-07-2023
走進超精密加工與微細加(jiā)工:如何能在道(dào)具橢圓振動之下加(jiā)工出鏡麵


網上閑逛,發現個和張老(lǎo)師當年所學非常接近的內容(róng),昨夜思考橢圓振動切削的原理都失眠了,轉載過來,希望有識之(zhī)士解釋(shì)一下:


如何能在道具橢圓振動之下加工出鏡麵呢?這個橢圓振(zhèn)動相(xiàng)對於被加工工件來說是怎樣的(de)運動?


研(yán)究內(nèi)容:


一,通過橢圓振動切削進行(háng)超精密、微細加工(gōng)


專家們設計了稱(chēng)為橢(tuǒ)圓振動切削的(de)獨創性的加工方法,並(bìng)進行了以實用化為目的的研究(jiū)開發。


該(gāi)方(fāng)法通過使刀具刀尖一邊橢圓振動一邊(biān)進行加工。由於一邊(biān)斷續地拉起切(qiē)屑一邊進行(háng)切削,因(yīn)此與(yǔ)通常切削相比剪切角變大,能夠減小切削力、切削能量、切削熱。


另外,在通常(cháng)切(qiē)削中,由於急劇工具磨損或被切(qiē)削材料的(de)脆性破壞,不可能實施的淬火鋼或玻璃的鏡麵加工,也可以用該方法實現。


該校(xiào)目(mù)前,正在進行與該切(qiē)削工藝解析、測量相關的基礎研(yán)究、對單晶材料、燒結材料等各種難切削材料的應用、微/納米級的功能性表麵的高效超精(jīng)密加工等的研究。


楕円振動(dòng)切削を利用した磨きレス鏡麵加工


二,利(lì)用橢圓振動切削的無磨鏡麵加工


在橢圓振動切削(xuē)加(jiā)工中,對於淬火後的模具鋼,可(kě)以實(shí)現鏡麵水(shuǐ)平的表麵粗糙度。因此,將本方法用於模具(jù)加工時,不需要使形(xíng)狀精度劣化(huà)的研磨工序(無研磨)。


在以往的2自由(yóu)度振子(zǐ)和控製係統中,由於振動工(gōng)具(jù)和被切(qiē)削材料的幹涉等,加工形狀受到限製。


正在開發使(shǐ)用自由曲麵的鏡麵加工技術被期待作為實現模具鋼的無拋光鏡麵加工的下一代製造技(jì)術(shù)。


三,CMP工藝建(jiàn)模(mó)與高精度分析模(mó)型開發


作為半導體(tǐ)製造工藝之一,為了使晶片表麵產生的凹凸平坦化,利用(yòng)了被稱為CMP(Chemical Mechanical Polishing)的研(yán)磨技術。


它在集(jí)成度高的產品的製造中是必須的技術,以提高研磨率控製性和劃痕抑製等性能。


利用ALE有限元法開發了高精度的研磨過程分析模型,在此基礎上開發了能夠高精度推定以往技術中困難的材料特性等各種條件對研磨過程的(de)影響(xiǎng)的解析(xī)方法。


並且,正在研究研磨率分(fèn)布的控製技術和新的(de)過程監控技術。


四,具有三維微結構的高效率微混合器的(de)開發


近年來,在一個小型芯片上(shàng)進(jìn)行流體的混合、提取、分析等(děng)的係統(μ-TAS)的(de)研究正(zhèng)在(zài)進行(háng)。


但(dàn)是,在形成於此(cǐ)的微流道中,由(yóu)於(yú)尺寸微小,成為雷諾數的小層流,流體難以混合是難題。


因此,雖然進行了很多微型混合器的研究,但由於以往主要利用半導體工藝(yì),因此存在(zài)其形狀受限、混合效(xiào)率差、製(zhì)造困難等(děng)問題。


在本研究方案(àn)中,設計了通過機械加工製作模具,通過一次轉印成形可以批量生(shēng)產獨立(lì)的高效率切向轉換型微型混合器,並正在(zài)嚐試開發兼顧低成本和高(gāo)效率混合的微型混合器。


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